对机载相控阵雷达STAP技术的旁瓣干扰

合集下载

对相控阵雷达自适应旁瓣对消的多点源压制干扰

对相控阵雷达自适应旁瓣对消的多点源压制干扰韩昭;王强;唐立科【摘要】分析了相控阵雷达自适应旁瓣对消的工作原理及方法.然后提出了用多台干扰设备协同工作的相参干扰.每台干扰设备在雷达处理间隔内发射能覆盖真实目标并且持续时间较短的干扰信号,多台设备协同工作在目标附近形成压制干扰.该方法影响雷达样本选择,从而降低自适应旁瓣对消的效果.仿真结果和外场试验表明了该方法的有效性.【期刊名称】《航天电子对抗》【年(卷),期】2017(033)002【总页数】5页(P17-21)【关键词】自适应旁瓣对消;样本选择;SAR【作者】韩昭;王强;唐立科【作者单位】南京电子技术研究所,江苏南京210039;南京电子技术研究所,江苏南京210039;南京电子技术研究所,江苏南京210039【正文语种】中文【中图分类】TN972+.1;TN974现代相控阵雷达普遍采用了自适应旁瓣对消技术(ASLC)抑制干扰。

其对副瓣干扰的抑制效果明显，且使得增大干扰功率的方法不再有效[1]。

通过分析ASLC的原理及可能的工程实现方法可知，想要获得有效干扰，必须对ASLC处理过程中可能存在的问题有针对性地进行攻击。

ASLC处理中需要估计协方差矩阵并进行协方差矩阵求逆，这个过程用到大量时域样本，样本如何选择是其中的关键问题。

本文采用多点源协同干扰，每个干扰源在雷达的一次处理间隔内只发射持续时间较短的干扰，使得雷达难以选取合适的样本进行对消。

原理分析、Matlab仿真和外场试验表明了该方法的有效性。

相控阵雷达有多阵元和多通道，发射脉冲后，主天线、辅助天线同时接收，信号在每个通道经过脉冲压缩等窄带滤波器后，多通道数据联合进行对消处理。

以N个全向天线组成的线阵为例说明，假设雷达发射波长为λ，阵元间距为d，目标位于方位角θ0，干扰位于方位角θ1，那么，天线阵列接收到的目标信号与干扰信号可以表示为：J=sJ[1, e-jKθ1，…，e-j(N-1)Kθ1]T式中，s0为目标幅度，Kθ0=2πdsinθ0/λ 为由入射角导致目标进入不同阵元的相位差，sJ为目标幅度，可以为时变的噪声，但由于雷达的窄带处理特性，一次快拍中，不同阵元接收到的幅度近似不变，Kθ1=2πdsinθ1/λ为由入射角导致干扰进入不同阵元的相位差为目标导向矢量为干扰导向矢量。

基于频移假目标对机载雷达STAP技术干扰效果的研究

Ｓｆ — ｒｑｅｙｏｒｏｎｅＲａａＴＡＰｃｎｏｏｙｈｉｔｆｅｕｎｃｎＡｉｂｒｄｒＳＴｅｈｌｇ
ＸＵＥｎｇｘｉＺＨＡＮＧｕ— ｉＢｉ — ｎ，Ｙｏｙ
（ｅ７３ＩｓｉｔｆＣＳＣ，ｎｚｏ２０１Ｃｈｎ）Ｔｈ２ｎｔｕｅｏＩＹａｇｈｕ２５０，ｉａｔ
ｊｍｍｉｇｏＴＡＰｐｒｏｍａｃｒｍｈｈｏｙａｐｃ，ａｉａｅｈａａｎｎＳｅｆｒｎｅｆｏｔｅｔｅｒｓｅｔｖｌｔｓｔｅｊｍｍｉｇｅｆｃｈｏｇｈｄｎｆｅｔｔｒｕｈｔｅ
ｂｕｔｒｏｒｎｃｌｅｕｃｒａｌｔｉｓｐｅｆｍａｅｗｉｌｒｄｅｇｅｔｙｕｎｄｒｔｏｎｕｎｆｍｎｉｏｎｅｔｅｈｅｎ－ｉｏｒｅｖｒｍｎ．Ｔｈｉａｒｉｒｄｕｅｓｐｐｅｎｔｏｃｓ
性能的影响，过仿真验证了干扰效果。通
关键词：空时自适应处理；非均匀假目标；频移干扰
中图分类号：Ｎ７．１Ｔ９２３
文献标识码：Ａ
文章编号：Ｎ２１１（０２０— １—３Ｃ３—４３２１）１０１００
ＲｅｅｒｈｉｔｅＥｆｅｔｏｌｅＴａｇｔａｓａｃｎｏＴｈｆｃｆＦａｓｒｅｍｍｉｇＢａｅｎＪｎｓｄｏ
ＳＡＰ形成干扰目标或孤立干扰，通过仿真对干Ｔ并
ｔｅｆｎａｎａｒｎｉｌｆＳｈｕｄｍｅｔｌｐｉｃｐｅｏＴＡＰ，ｔｄｅｈａｓａｇｔｊｍｍｉｇｂｓｄｏｈｆ—ｒｑｅｃｕｅｓｕｉｓｔｅｆｌｅｔｒｅａｎａｅｎｓｉｔｆｅｕｎｙ，ｓｓ

基于密集干扰的机载雷达STAP技术的干扰研究

基于密集干扰的机载雷达STAP技术的干扰研究张昀;盛骥松;刘禹【摘要】空时自适应处理(STAP)技术是新一代机载预警雷达的关键技术,其优越的抑制杂波和干扰的性能给电子对抗提出了严峻考验.从STAP技术的原理出发寻找其不足,通过密集干扰使得STAP最优时,系统因缺乏足够多的自由度干扰抑制性能大大下降,最后通过仿真验证了该方法的干扰效果.【期刊名称】《舰船电子对抗》【年(卷),期】2013(036)006【总页数】3页(P6-8)【关键词】空时自适应处理技术;密集干扰;机载预警雷达【作者】张昀;盛骥松;刘禹【作者单位】船舶重工集团公司723所,扬州225001;船舶重工集团公司723所,扬州225001;船舶重工集团公司723所,扬州225001【正文语种】中文【中图分类】TN972.20 引言在现代战争中，制空权的掌握是赢取战争胜利的重要保障，而集多种高新技术于一身的新一代机载预警机在其中起着举足轻重的作用，因而备受世界各国的关注［1－2］。

以美国 E－2D为代表的新一代预警机几乎都装备了采用先进的相控阵技术与现代数字信号处理技术的雷达，具有空间功率合成、波束捷变、同时多波束等特点［3］。

而且其采用的空时自适应处理技术（STAP），即使在存在强地杂波和干扰的地区也能获得很好的探测效能。

STAP的出现使得用传统干扰手段对预警雷达的干扰很难奏效［4］，因而探究对新型预警雷达的新干扰方法已势在必行。

有矛必有盾，任何一项先进的新技术尽管具有很多优势，能解决时下很多问题，但总有不足与局限性。

STAP处理是一个相当复杂的过程，其需要具备足够的自由度，而有源干扰的引入将使系统进一步复杂，因此，当有多个有源干扰时，系统性能将因缺乏足够多的自由度而降低。

本文针对STAP技术这一局限性，采用密集干扰，即使干扰均匀、密集、连续分布于一定的角域内。

仿真结果表明，密集干扰能很好地对抗STAP技术。

1 STAP技术的原理STAP是一种联合角－多普勒域滤波技术，雷达为阵列天线的每个单元提供一个独立接收信道，接收机的相关视频被数字化。

机载相控阵雷达STAP及目标参数估计方法研究

机载相控阵雷达STAP及目标参数估计方法研究机载相控阵雷达STAP及目标参数估计方法研究引言：随着现代雷达技术的发展，相控阵雷达（Synthetic Aperture Radar, SAR）已广泛应用于军事和民用领域。

作为一种重要的传感器系统，相控阵雷达能够提供高分辨率、全天候的观测能力。

然而，在目标检测与跟踪中，雷达系统往往面临着无数的干扰信号和杂波干扰，这对准确的目标参数估计提出了巨大的挑战。

本文将重点研究机载相控阵雷达空时自适应处理（Space-Time Adaptive Processing, STAP）技术和目标参数估计方法，以提高雷达系统的抗干扰能力和目标识别准确度。

一、相控阵雷达STAP技术概述相控阵雷达是一种基于相位控制和阵列信号处理的多波束雷达系统。

STAP技术是相控阵雷达中广泛应用的一种信号处理方法，其主要目的是抑制干扰和增强目标信号。

STAP通过利用辅助波束的协方差矩阵来估计干扰信号的统计特性，并使用这些特性来抑制干扰。

STAP技术通过将单个像元的信息与邻近多个像元的信息进行组合来提高雷达系统的性能。

二、STAP技术中的脉冲压缩脉冲压缩是STAP技术的一个重要组成部分。

脉冲压缩可以提高雷达系统的距离分辨率，使得雷达能够更准确地估计目标的位置和速度。

脉冲压缩可以通过使用匹配滤波器实现，匹配滤波器可以将原始雷达信号与散射目标的理想响应进行匹配，并提供距离方向上的增益。

三、STAP技术中的空时滤波器在STAP技术中，空时滤波器是用来抑制干扰信号的关键。

空时滤波器通过对雷达的接收信号进行空间和时间上的处理来抑制杂波干扰。

为了实现这一目标，空时滤波器需要获取到干扰信号的统计特性，包括空间谱和时间谱。

然后，通过将接收信号与干扰信号的相关性进行比较，得到最佳的空时滤波器。

四、目标参数估计方法目标参数估计是在STAP技术中非常关键的一步，它可以提供目标的位置、速度、方位角等重要信息。

传统的目标参数估计方法包括最小二乘法（Least Square, LS）、最大似然法（Maximum Likelihood, ML）和非线性最小二乘法（Nonlinear Least Square, NLS）等。

基于地杂波扩展的机载相控阵雷达干扰方法

电子技术 • Electronic Technology102 •电子技术与软件工程 Electronic Technology & Software Engineering 【关键词】机载相控阵雷达地杂波扩展数字射频存储DRFM STAP 动目标检测1 引言采用相控阵天线的雷达称为相控阵雷达，相控阵天线具有波束指向、波束形状快速变化的能力，易于形成多个波束，可在空间实现信号功率合成。

由于相控阵雷达采用二维相扫的阵列天线，使得天线具有波束窄、旁瓣低的特点，雷达辐射信号集中在主瓣区内，旁瓣方向上的辐射和接收少，波束窄的特点使雷达天线获得较高的增益，干扰的条件下，接收机信噪比与雷达天线的主瓣增益成正比。

因此，就使远距离压制性干扰的效能集中在较窄的主瓣波束内，大大降低了压制性干扰的效能。

提出了一种基于地面杂波扩展的自卫式欺骗干扰方法，该方法采用数字射频存储（DRFM ）体制，以欺骗式干扰的方式实现对地面杂波的扩展，同时能够根据被保护目标的速度以及距离大小来控阵干扰的范围。

该干扰方法不需要向传统的方法那样干扰整个雷达的多普勒检测区。

仿真实验结果验证了该方法的有效性。

2 机载雷达信号模型与STAP干扰处理假设雷达天线为均匀线阵结构（也可以是面阵经微波合成的等效线阵结构），阵元数目为N ，对于第l 个距离门，在一个相干处理间隔(CPI)内的脉冲数目为K ，接收到的空时数据X 为一N×K 维的数据矩阵，所谓空时处理，就是对N×K 维的矩阵X 进行加权求和，形成一标量数据输出。

本文考虑的方法主要是针对SATP 的主瓣进行干扰，采用DRFM 模式，假设干扰的单个目标对STAP 处理干扰的信号模型被机载相控阵雷达接收的可以表示为：（1）基于地杂波扩展的机载相控阵雷达干扰方法文/傅文军李明（2）（3）构造的目标的多普频率可以表示为：（4）可以看出，干扰的目标多普勒对拼为基于正弦调制的一个多目标多普勒频率集合，γ为正弦调制的角速度，通常由根据需要干扰的目标效果来决定。

机载相控阵雷达STAP原理及其干扰方法研究

机载相控阵雷达STAP原理及其干扰方法研究唐孝国;张剑云【摘要】空时二维自适应处理技术（STAP）具有优越的杂波抑制性能，作为一种关键动目标检测技术，在机载和天基雷达中得到了广泛的应用。

首先介绍了机载雷达的杂波几何模型，阐述了机载相控阵雷达STAP技术的基本原理，然后从其弱点和局限性出发探讨了对其可能的几种干扰方式，并详细解释了其干扰机理，为机载相控阵雷达STAP干扰技术的具体实现打下了基础，具有一定的工程应用价值。

%Space-time adaptive processing （STAP） is used widely in airborne and space-based radar as a key techniques of MTI because of its superior Clutter Suppression performance. This paper firstly introduces the geometry of chutter of airborne radar, and elaborates the basic principle of STAP of airborne phased array radar. Then several jamming methods are proposed on the base of its weakness and limits and explaining its reasons at the same time, which builds a valid foundation for the realization of jamming for STAP technique. The proposed jamming methods have some theory value.【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2012(020)015【总页数】5页(P71-74,77)【关键词】空时自适应处理;杌载相控阵雷达;雷达干扰;杂波抑制【作者】唐孝国;张剑云【作者单位】解放军电子工程学院，安徽合肥230037;解放军电子工程学院，安徽合肥230037【正文语种】中文【中图分类】TN97现代战争环境复杂，来袭目标常常是大纵深、全方位、多批次、全高度的。

机载雷达简易STAP方法及其应用

机载雷达简易STAP方法及其应用机载雷达是一种用于航空器上的雷达系统，它具有方位角和仰角的可调节性，可以实现对飞机周围空域的监测和跟踪。

然而，由于天线的高度有限和地面杂波的干扰，机载雷达在复杂地形和强干扰环境下的性能较差。

为了解决这个问题，简易空时自适应处理（STAP）方法被广泛应用于机载雷达系统中，以提高其性能和抗干扰能力。

STAP方法是一种通过对雷达回波信号的自适应空时滤波处理，以抑制地面杂波和降低多普勒频移的方法。

具体步骤如下：1.数据采集和预处理：机载雷达收集周围空域的回波信号，并对其进行预处理，包括去除多普勒频移、校正幅度失真等。

2.构建虚警训练集：通过使用雷达的旋转扇形扫描，从当前天线位置周围的区域获取不包含目标的回波信号，构建虚警训练集。

3.训练空时滤波器：使用虚警训练集对空时滤波器进行训练，使其能够根据地理环境和杂波的特性进行自适应调整。

4.进行目标检测：将训练好的空时滤波器应用于实际的回波信号，抑制地面杂波，并提高目标的检测性能。

简易STAP方法相对于传统的STAP方法，简化了算法的复杂度和计算量，能够更快速地响应输入信号的变化，提高抗干扰能力和实时性。

另外，简易STAP方法还具有较强的灵活性，可以根据不同的雷达场景和任务需求进行定制。

1.民航领域：在民航飞机上使用机载雷达进行空中交通管制和航班监测，简易STAP方法可以提高雷达系统在复杂气象条件和高密度交通环境下的性能和安全性。

2.军事领域：军用机载雷达常常需要在复杂的战场环境下进行探测和目标识别，简易STAP方法可以提高雷达的抗干扰性能，减少误报率，提高目标检测和追踪能力。

3.和救援：机载雷达在和救援任务中起着重要作用，可以用于探测海上、陆地上的失踪人员或遇险船只。

简易STAP方法能够有效地降低背景杂波的干扰，提高目标的探测和定位精度。

4.地质勘探和环境监测：机载雷达可以用于地质勘探和环境监测，通过对地表和地下的信号反射进行分析，可以获取地质结构和环境状况的信息。

某机载雷达抗副瓣干扰的改进方法

某机载雷达抗副瓣干扰的改进方法李文君;刘明忠;白桦;高留洋【摘要】某机载雷达采用的ΣΔ-STAP方法能较好地对抗一个主瓣干扰和ΔA波束非零点副瓣干扰,但当干扰从ΔA波束副瓣零点方向进入时,主瓣分裂,对抗效果差.结合雷达实际特点,本文提出一种改进的ΣΔ-STAP方法,方法利用和、差和保护三个通道进行二维自适应处理.仿真结果表明,该方法能够很好对抗副瓣零点干扰,并且误差稳定性增强.【期刊名称】《火控雷达技术》【年(卷),期】2017(046)003【总页数】4页(P47-49,54)【关键词】ΣΔ-STAP;副瓣干扰;改善因子【作者】李文君;刘明忠;白桦;高留洋【作者单位】中国洛阳电子装备试验中心河南济源 459000;中国洛阳电子装备试验中心河南济源 459000;中国洛阳电子装备试验中心河南济源 459000;中国洛阳电子装备试验中心河南济源 459000【正文语种】中文【中图分类】TN973某机载雷达主要用于模拟国内外典型机载火控雷达用于检验被试雷达对抗装备的干扰效果，其有空/空、GMTI和SAR等多种工作模式，投入靶场运用以来，在前期各项试验任务和训练演练任务中发挥了重要作用。

在前期靶场任务中，经常进行干扰对抗装备对该雷达实施有源干扰。

抗有源干扰的常规措施是窄波束、低副瓣，大功率口径积等[1]，但这些技术的实现一般受到器件稳定性以及加工工艺限制，牵涉雷达体制，工程实现比较复杂。

常用的处理方法抗干扰措施主要有自适应零点、副瓣匿影、点迹过滤等[2]。

因此对多通道雷达来讲，自适应阵列处理方法(STAP)能在空域形成零点，是常用的抗有源干扰的方法。

某机载雷达采用的是ΣΔ-STAP方法，空域自由度为2，是简化的自适应处理方法，工程实现相对比较简单。

该方法能较好地对一个ΔA波束非零点副瓣干扰和主瓣干扰，但当干扰从ΔA波束副瓣零点方向进入时，主瓣分裂，对抗效果差[3]。

本文结合雷达装备实际特点，合理利用保护通道，提出一种改进的ΣΔ-STAP方法。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

ｕｎｉｔ，ｉｔｗｉｌｌｒｅａｌｉｚｅｃｈｅａｔｉｎｇｊａｍｍｉｎｇｔｏｉｎｌｆｕｅｎｃｅｔｈｅｎｏｍａｒｌｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆｔｒｕｅｔａｒｇｅｔ．Ｔｈｅｏｒｙａｎａｌｙｓｉｓ
中图分类号：ＴＮ９５ｌ；ＴＰ７５１文献标识码：Ａ
ＳｔｕｄｙｏｆＳｉｄｅｌｏｂｅＪａｍｍｉｎｇｏｎ
ＡｉｒｂｏｒｎｅＰｈａｓｅｄＡｒｒａｙＲａｄａｒＳＴＡＰＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
ｊａｍｍｉｎｇ，ｒａｎｇｅ－Ｄｏｐｐｌｅｒ
引百
随着新的军事需求与技术的迅猛发展，新型预警机普遍采用先进的相控阵技术与现代数字信号处理技术。空时自适应处理（ＳＴＡＰ）能够有效地抑制
ＴＡＮＧＸｉａｏ — ｇｕｏ，ＺＨＡＮＧＪｉａｎ－ｙｕｎ，ＺＨＯＵＱｉｎｇ－ｓｏｎｇ，ＨＵＡＮＧＺｈｏｎｇ－ｒｕｉ
（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＰＬＡ，Ｈｅｆｅｉ２３００３７，Ｃｈｉｎａ）
Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｍｏｖｉｎｇｔａｒｇｅｔｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆａｉｒｂｏｒｎｅｐｈａｓｅｄａｒｒａｙ
ａｎｄｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｈｓｐｒｏｖｅｔｈｅｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙａｎｄｅｉｃｆｉｅｎｃｙｏｆｔｈｅｍｅｔｈｏｄ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ａｉｒｂｏｎｅｒｐｈａｓｅｄａｒｒａｙｒａｄａｒ，ｓｐａｃｅｔｉｍｅａｄａｐｔｉｖｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，ｓｍａｒｔｎｏｉｓｅ，ｓｉｄｅｌｏｂｅ
ｍｏｖｉｎｇｔａｒｇｅｔｓ．ＷｈｅｎｔｈｅｒａｎｇｅａｎｄＤｏｐｐｌｅｒｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｆａｌｓｅｔａｒｇｅｔｉｓｉｄｅｎｔｉｃａｌｗｉｔｈｔｈｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎ
ｏｆｅｘｔｅｎｓｉｏｎｉｎｒａｎｇｅａｎｄＤｏｐｐｌｅｒｄｏｍａｉｎａｆｔｅｒＭｏｖｉｎｇＴａｒｇｅｔＤｅｔｅｃｔｉｏｎ（ＭＴＤ）ｔｏｆｏｒｍｍａｎｙｆａｌｓｅ
对机载相控阵雷达ＳＴＡＰ技术的旁瓣干扰
唐孝国，张剑云，周青松，黄中瑞
（解放军电子工程学院，合肥２３００３７）
摘
要：空时自适应处理（ＳＴＡＰ）是一种有效的抗干扰技术。介绍机载相控阵雷达ＳＴＡＰ技术检测动目标的基本
原理，提出了基于灵巧噪声的旁瓣干扰方法。研究了灵巧噪声的具体十扰样式，利用其经雷达ＭＴＤ处理后在距离一多普勒域都展宽的特性形成大量假动目标，当假动目标的距离一多普勒信息与待检测通道吻合时将产生响应输出形成欺骗干扰，以扰乱目标的正常检测，理论分析和仿真结果证明了干扰的可行性和有效性。关键词：机载相控阵雷达，空时白适应处理，灵巧噪声，旁瓣干扰，距离一多普勒
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＳｐａｃｅＴｉｍｅＡｄａｐｔｉｖｅＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇ（ＳＴＡＰ）ｉｓａｋｉｎｄｏｆｅｆｆｅｃｔｉｖｅａｎｔｉ－ｊａｍｎｉｆｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．
ｒａｄａｒＳＴＡＰｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｐｒｏｐｏｓｅｓａｍｅｔｈｏｄｏｆｓｉｄｅｏｂｆｅｊａｍｍｉｎｇｂａｓｅｄｏｎｓｍａｒｔｎｏｉｓｅ，ｕｓｅｓｔｈｅｆｅａｔｕｒｅｓ
Ｖｏ１．３９．Ｎｏ．２Ｆｅｂ．２０１４
火力与指挥控制
ＦｉｒｅＣｏｎｔｒｏｌ＆ＣｏｍｍａｎｄＣｏｎｔｒｏｌ
第３９卷
第２期
２０１４年２月
文章编号：１００２ — ０６４６ — ０４